Ученые повысили безопасность и эффективность многоразовых ракет-носителей

Новая эра в космонавтике наступила с разработкой учеными ОмГТУ новой системы подготовки и подачи газа для многоразовых ракет-носителей.

Это значительный шаг вперед в обеспечении безопасности и надежности повторного запуска двигателя ракеты. Результаты исследования, опубликованные в журнале Chinese Journal of Aeronautics, открывают новые перспективы для космической отрасли.

Современная космонавтика стоит перед вызовом перехода к многоразовым системам запуска космических аппаратов. Ученые из ОмГТУ подчеркивают, что проблема обеспечения надежного повторного запуска двигателей многоразовых ракет-носителей остается актуальной и требует инновационных решений.

Исследование, проведенное специалистами университета, позволяет сделать вывод о том, что новая система подготовки и подачи газа имеет потенциал стать стандартом в космической индустрии. Это открывает новые возможности для развития космических технологий и повышения эффективности многоразовых ракет-носителей.

Новая система подготовки газа "СН-СОЗ" ("Система наддува и обеспечения запуска"), разработанная исследователями ОмГТУ, представляет собой значительный шаг вперед в области многоразовых ракет-носителей. Эта инновационная разработка не только решает проблему отхода жидкости от заборного устройства, но и предлагает новые возможности для повторных запусков двигателя.

Существующие решения, такие как вертикальная посадка, применяемая в проектах SpaceX и других космических инициативах, подвержены определенным рискам при повторных запусках двигателя. Это стимулирует необходимость дальнейших исследований и разработок в данной области.

Новая система "СН-СОЗ" предлагает не только улучшение характеристик ракет-носителей, но и открывает новые перспективы для уменьшения затрат и обеспечения безопасности в космических запусках.

Главным достижением в разработке данной системы является новый подход к теплообменникам, которые теперь расположены в верхней части топливного отсека. Это решение позволяет проводить наземные испытания без запуска двигателя, что в свою очередь существенно экономит средства на разработку и тестирование. Система выполняет две ключевые функции: поддерживает давление в топливных баках, нагревая гелий, и готовит газ для обеспечения повторного запуска двигателя.

Оптимизация процессов подготовки и подачи газа привела к значительному снижению массы ракеты на 250 кг. Это открывает новые возможности для увеличения массы выводимой полезной нагрузки. В результате улучшения эффективности системы удалось добиться значительного повышения производительности и экономичности в использовании топлива.

Новый подход к теплообменникам и оптимизация процессов работы системы являются ключевыми факторами, позволяющими значительно улучшить характеристики ракеты и повысить ее конкурентоспособность на рынке космических запусков.

Система "СН-СОЗ" является ключевым элементом для обеспечения эффективности многоразовых ракет-носителей, утверждают исследователи. Это значительно повышает их конкурентоспособность на рынке космических запусков. Помимо этого, "СН-СОЗ" обладает механизмами управления для случаев чрезвычайных ситуаций.

Важным аспектом работы системы "СН-СОЗ" является ее способность автоматически реагировать на аварийные ситуации. Например, при отключении двигателя система переходит в режим аварийной посадки, используя газовую смесь из топливных баков для управления ступенью к заданному месту. Это обеспечивает безопасность и эффективность процесса.

Благодаря инновационным решениям в области автоматизации и управления, система "СН-СОЗ" становится неотъемлемой частью современных ракетно-космических технологий. Ее функциональность и надежность делают ее востребованной на рынке и способствуют развитию космической отрасли.

Эксперты подчеркивают, что в сфере космической техники даже небольшие улучшения могут иметь значительное значение. В частности, как отметил Урбанский, наша разработка способствует как техническим, так и экономическим улучшениям за счет более эффективного использования ресурсов и сокращения эксплуатационных расходов.

Исследователи подчеркнули, что даже небольшое снижение массы на 250–300 кг может оказать значительное влияние на эффективность ракет-носителей сверхлегкого класса. В контексте тяжелых ракет, таких как "Ангара" или "Союз", глобальные конструктивные изменения могут быть нецелесообразными. Однако для сверхлегких ракет каждая уменьшенная единица массы играет критическую роль в возможности доставки полезной нагрузки на орбиту.

Таким образом, даже незначительные улучшения в конструкции и массе ракет могут иметь серьезное значение для космической отрасли. Важно продолжать исследования и разработки в этой области, чтобы обеспечить более эффективное использование космических ресурсов и снижение затрат на запуски.

В настоящее время разработка ракет-носителей сверхлегкого класса становится все более актуальной задачей для космической индустрии. Планы ГК "Роскосмос" по увеличению орбитальной группировки подчеркивают важность создания экономичных и эффективных систем для вывода малых космических аппаратов на низкую околоземную орбиту. Ракеты-носители сверхлегкого класса могут занять значительную нишу на рынке услуг по запуску таких аппаратов в будущем.

Согласно авторам исследования, разработанные в рамках проекта технологии могут быть востребованы в ракетно-космической промышленности для улучшения существующих систем вывода на орбиту. Полученные результаты проекта имеют потенциал для практического применения в организациях, занимающихся созданием ракет-носителей сверхлегкого класса. В условиях постоянного развития космической отрасли, важно продолжать исследования и совершенствовать технологии для более эффективного использования космического пространства.

Благодаря финансированию от Министерства науки и высшего образования Российской Федерации (№ 2019-0251), данное исследование было успешно завершено. Этот проект получил поддержку от ведомства, что позволило ученым провести обширные исследования в данной области.

Результаты исследования, выполненного при участии Министерства науки и высшего образования Российской Федерации, позволили выявить новые перспективы для развития научных знаний в данной области.

Важно отметить, что без поддержки Министерства науки и высшего образования Российской Федерации (№ 2019-0251) данное исследование не было бы возможным. Средства, выделенные в рамках данного проекта, сыграли ключевую роль в достижении поставленных целей и получении ценных результатов.

Источник и фото - ria.ru